基于安卓技術(shù)的中央監(jiān)護(hù)定位系統(tǒng)在衛(wèi)勤支援保障中的應(yīng)用

潘曉東，費(fèi) 軍

0 引言

現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)多種作戰(zhàn)能力聚合，多維空間聚焦及新概念武器的應(yīng)用，均可在極短時(shí)間內(nèi)造成大批量傷情重、傷類(lèi)復(fù)雜的傷員[1]，因此，快速、有序地救治批量傷員是野戰(zhàn)醫(yī)療所面臨的重難點(diǎn)任務(wù)[2]。為此，堅(jiān)持改革創(chuàng)新，全面推進(jìn)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)衛(wèi)勤保障建設(shè)，是軍隊(duì)各級(jí)衛(wèi)勤機(jī)構(gòu)一個(gè)極其重要的任務(wù)[3-4]。我院野戰(zhàn)醫(yī)療所圍繞“走進(jìn)基地受檢驗(yàn)、走出基地能打仗”的指導(dǎo)思想，按照“聚焦信息化、對(duì)抗謀打贏”的要求，結(jié)合歷次演習(xí)（演示）任務(wù)，研制了一種新的中央監(jiān)護(hù)定位系統(tǒng)以滿(mǎn)足衛(wèi)勤支援保障任務(wù)的實(shí)際開(kāi)展。

1 系統(tǒng)的總體架構(gòu)

系統(tǒng)由傷員移動(dòng)信息終端、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)以及中央監(jiān)控服務(wù)器組成，系統(tǒng)流程框圖如圖1所示。

1.1 監(jiān)控終端

監(jiān)控終端主要由生命體征傳感器單元、定位信號(hào)接收模塊（GPS與GPRS相結(jié)合，也可以選用北斗定位模塊，二者可以互換）、數(shù)據(jù)處理模塊、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊以及主動(dòng)呼叫模塊組成。

圖1 系統(tǒng)流程框圖

使用指套式血氧飽和度監(jiān)測(cè)儀用于基礎(chǔ)生命體征檢測(cè)，原因在于：傷員由于受到異物壓迫，很有可能無(wú)法連接胸部導(dǎo)聯(lián)；而指端相對(duì)來(lái)說(shuō)便于連接，且指套式血氧飽和度探頭不易脫落。無(wú)創(chuàng)血氧飽和度檢測(cè)就是鑒于氧合血紅蛋白和還原血紅蛋白在紅外光區(qū)、紅光區(qū)有獨(dú)特的吸收光譜，從而利用光譜進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)[5]；由嵌入式微處理芯片產(chǎn)生光源驅(qū)動(dòng)信號(hào)，交替驅(qū)動(dòng)血氧探頭中的光源，另一側(cè)的光電轉(zhuǎn)換電路將接收到的透射光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)；電流/電壓轉(zhuǎn)換電路和信號(hào)放大電路將微弱的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并放大；由限流電阻、穩(wěn)壓管組成的限流、限壓電路濾除瞬時(shí)脈沖電壓與瞬時(shí)脈沖電流，對(duì)后級(jí)電路進(jìn)行保護(hù)；采用電阻、電容構(gòu)成的低通濾波器濾除高頻雜波；嵌入式微處理芯片自帶模數(shù)轉(zhuǎn)換電路對(duì)獲取的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、讀取、分析、計(jì)算，得到血氧飽和度、脈率、脈動(dòng)波形、末梢血流灌注指數(shù)等生命體征參數(shù)；嵌入式微處理芯片對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行判斷，如超出域值范圍，則發(fā)出報(bào)警聲與報(bào)警信號(hào)；這些參數(shù)（包含報(bào)警信號(hào)）通過(guò)血氧飽和度監(jiān)測(cè)儀自帶的藍(lán)牙模塊與傷員移動(dòng)信息終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

由于并非所有傷員都需要進(jìn)行血壓檢測(cè)，血壓檢測(cè)單元可作為選配與補(bǔ)充。

終端還包括主動(dòng)呼叫模塊，終端攜帶人員如有不適，可通過(guò)按鈕促使終端產(chǎn)生聲光報(bào)警。

終端將生命體征參數(shù)、位置信息、報(bào)警信息（含主動(dòng)呼叫報(bào)警）一起通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至中央監(jiān)控服務(wù)器。

1.2 監(jiān)控服務(wù)器

監(jiān)控服務(wù)器由數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)通信服務(wù)2個(gè)部分組成。數(shù)據(jù)庫(kù)存放生命體征信息、位置信息等數(shù)據(jù)；服務(wù)器屏幕顯示每一名傷員的生命體征信息與位置信息（分屏顯示）；如有傷員有主動(dòng)呼叫或者生命體征參數(shù)超出閾值，該傷員的位置高亮顯示。數(shù)據(jù)通信服務(wù)功能是負(fù)責(zé)監(jiān)控終端與服務(wù)器的數(shù)據(jù)交換。

1.3 救援終端（帶定位功能）

服務(wù)器收到報(bào)警信息后，通過(guò)位置信息判斷，將傷員位置與報(bào)警發(fā)送至距離最近的救援人員。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用Android手機(jī)作為便攜式傷員移動(dòng)信息終端，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建應(yīng)用程序；使用Windows操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)作為監(jiān)控服務(wù)器。

2.1 Android手機(jī)應(yīng)用程序

Android是基于Linux內(nèi)核的軟件平臺(tái)和操作系統(tǒng)，是Google在2007年11月5日發(fā)布的手機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)[6]。該系統(tǒng)不僅是一個(gè)手機(jī)系統(tǒng)，更是一整套包含硬件的解決方案，選擇該系統(tǒng)，也就意味著選擇了豐富的硬件產(chǎn)品及豐富的研發(fā)資源[7]。Android的系統(tǒng)架構(gòu)和操作系統(tǒng)一樣，采用了分層的架構(gòu)，從高層到低層分別是應(yīng)用程序?qū)?、?yīng)用程序框架層、系統(tǒng)運(yùn)行庫(kù)層和Linux核心層[8]。

手機(jī)應(yīng)用程序采集傷員的位置信息，發(fā)送和接收通信數(shù)據(jù)，應(yīng)用程序采用Java語(yǔ)言編程，使用Eclipse集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。Eclipse附帶了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的插件集，包括 Java 開(kāi)發(fā)工具（java development kit，JDK）[9]。

（1）Android發(fā)送位置信息的進(jìn)程寫(xiě)為一個(gè)服務(wù)，且這個(gè)服務(wù)是開(kāi)機(jī)自動(dòng)運(yùn)行的，這樣只要手機(jī)處于開(kāi)機(jī)狀態(tài)且連接到Internet，就可以向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)；

（2）系統(tǒng)可采用多種定位方式獲取人員位置信息。

2.2 服務(wù)器信息管理程序

服務(wù)器信息管理程序采用異步Socket編程，有效地解決了TCP多連接問(wèn)題[10]。信息瀏覽程序通過(guò)框架異步刷新HTML文件，實(shí)現(xiàn)了生命體征參數(shù)與定位地圖的動(dòng)態(tài)更新。

服務(wù)器信息管理程序采用C#語(yǔ)言進(jìn)行編寫(xiě)，使用Microsoft Visual Studio 2008集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。

3 系統(tǒng)在衛(wèi)勤支援保障中的應(yīng)用

批量傷員到達(dá)后，分類(lèi)組軍醫(yī)將信息終端佩戴到傷員身上，并接好生命體征傳感器；終端把各個(gè)傷員的位置信息以及體征信息實(shí)時(shí)傳輸給中央監(jiān)控服務(wù)器，以便指揮人員掌握。由于終端及其包含的各類(lèi)傳感器和定位單元體積小、質(zhì)量輕，所用的監(jiān)控服務(wù)器可以使用便攜式計(jì)算機(jī)；無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)可以直接使用移動(dòng)公司GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；如果無(wú)法利用GPRS，則可以利用地形架一對(duì)高性能的收發(fā)天線，用于組建Wi-Fi無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，滿(mǎn)足數(shù)據(jù)傳輸需要；在服務(wù)器監(jiān)控軟件搭載防火墻等防護(hù)軟件與身份驗(yàn)證系統(tǒng)。系統(tǒng)具有攜運(yùn)負(fù)擔(dān)小、適用目標(biāo)多的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)每一名傷員進(jìn)行位置管理也有利于人員管控，可防止意外事件發(fā)生。

4 結(jié)語(yǔ)

為提高衛(wèi)勤支援保障任務(wù)的信息化水平，使得保障任務(wù)更為有效、合理，本文探討了一種傷員監(jiān)護(hù)定位管理模式的應(yīng)用。在完善系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，可以借助現(xiàn)有系統(tǒng)平臺(tái)，進(jìn)一步擴(kuò)展使用范圍，對(duì)救援隊(duì)伍、救援物資、救護(hù)車(chē)等進(jìn)行更好的管理，以達(dá)到衛(wèi)勤保障工作的整體性和科學(xué)性。在信息技術(shù)高速發(fā)展的背景下，研制功耗更低、結(jié)構(gòu)更合理、流程更規(guī)范的新系統(tǒng)將成為今后工作的方向。

[1] 中國(guó)人民解放軍總后勤部衛(wèi)生部．軍隊(duì)醫(yī)院機(jī)動(dòng)衛(wèi)勤分隊(duì)訓(xùn)練教材[M]．北京：解放軍出版社，2003：1-12.

[2] 徐立群，諸建強(qiáng)，高靜，等.野戰(zhàn)醫(yī)療所批量傷員救治信息保障研究[J].解放軍醫(yī)院管理雜志，2008，15（6）：527-529.

[3] 文儉.團(tuán)結(jié)奮進(jìn) 銳意進(jìn)取 努力開(kāi)創(chuàng)全區(qū)衛(wèi)生工作新局面[J].華北國(guó)防醫(yī)藥，2010，22（1）：1-2.

[4] 漆柏友，楊晶晶，李惠云.信息化條件下防衛(wèi)戰(zhàn)役機(jī)關(guān)衛(wèi)勤保障初探[J].解放軍醫(yī)藥雜志，2011，23（2）：67-68.

[5] 劉超，俞菲，鄔楊波.基于MSP430F149的血氧飽和度檢測(cè)儀設(shè)計(jì)[J].電腦與信息技術(shù)，2012，20（1）：13-15.

[6] 百度百科.Android 1.5Android 1.5[EB/OL].[2013-01-20].http：//baike.baidu.com/view/4511294.htm.

[7] 公磊，周聰.基于Android的移動(dòng)終端應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)與研究[J]．計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2008（8）：85-89．

[8] 百度百科.1-Android系統(tǒng)架構(gòu)圖及簡(jiǎn)單的系統(tǒng)架構(gòu)介紹[EB/OL].[2013-01-25].http：//baike.baidu.com/view/4511294.htm.

[9] 百度百科.eclipse[EB/OL].[2013-01-23].http：//baike.baidu.com/view/23576.htm.

[10]徐祗祥.深入.NET平臺(tái)和C#編程[M].北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2008.